В.М. Юрченко Обеспечение пожарной безопасности шахтных ленточных конвейеров

ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ:

-получить представления о том, как ПБ регламентируют пожарную безопасность шахтных ленточных конвейеров;

-изучить современное состояние пожарной безопасности шахтных ленточных конвейеров;

-усвоить причины возникновения пожаров на ленточных конвей-

ерах;

-изучить конструкции автоматических установок водяного пожаротушения.

1.ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ В УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ (ПБ)

КАК ФАКТОР, ОРГАНИЗУЮЩИЙ ПОЖАРНУЮ БЕЗОПАСНОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЛЕНТОЧНЫХ КОНВЕЙЕРОВ

Проблема пожаров, возникающих при эксплуатации ленточных конвейеров, отягощена не только огромным экономическим ущербом, но и невосполнимыми человеческими жертвами. Поэтому этой проблеме в ПБ уделено большое внимание.

§551. Противопожарная защита шахты должна быть спроектирована и выполнена таким образом, чтобы предотвратить возможность пожара, а в случае его возникновения в ходе любого технологического процесса или ремонтных работ, при эксплуатации горно-шахтного оборудования, обеспечивались эффективная локализация и тушение пожара в начальной стадии.

§552. В разделах противопожарной защиты проектов новых, реконструируемых и действующих шахт, а также при разработке и совершенствовании горно-шахтного оборудования необходимо предусматривать следующие мероприятия по предотвращению пожаров, по нейтрализации воздействия на людей опасных факторов пожара и обеспечению сохранности материальных ценностей в случае возникновения пожара:

д) применение безопасных в пожарном отношении машин и механизмов, оборудования, устройств и схем энергоснабжения;

е) применение негорючих и трудногорючих веществ и материалов, в том числе рабочих жидкостей;

з) применение автоматических средств обнаружения начальных стадий подземных пожаров, установок пожаротушения, средств кон-

троля нагрева узлов ленточных конвейеров на всем протяжении, блокировок, не допускающих работу машин и механизмов, в том числе ленточных конвейеров, при несоответствии давления воды в пожарном трубопроводе нормативным требованиям.

§572. Конвейерные ленты, вентиляционные трубы, оболочки электрических кабелей и другие изделия, применяемые в горных выработках и надшахтных зданиях, должны быть изготовлены из негорючих материалов.

Степень горючести и содержания ядовитых веществ, выделяющихся при горении, должна соответствовать нормативам.

Величина поверхностного электрического сопротивления мате-

риалов вентиляционных труб и конвейерных лент не должна превышать 3·108 Ом.

Запрещается применять дерево и другие горючие материалы для футеровки барабанов и роликов конвейеров, закрепления приводных и натяжных секций ленточных конвейеров, устройства приспособлений, предотвращающих сход ленты, прокладок под конвейерные ленты, переходных мостиков через конвейеры.

Для изготовления установочных брусьев и подкладок под ленточные и скребковые конвейеры (кроме приводных секций), для устройства площадок в местах посадки и схода людей с конвейеров и временных настилов под оборудование допускается применение древесных материалов, пропитанных огнезащитным составом.

§573. При эксплуатации ленточных конвейеров не допускается:

а) работа конвейера при снижении давления воды ниже нормативной величины в пожарном трубопроводе, проложенном в конвейерной выработке;

б) работа конвейера при отсутствии или неисправности средств противопожарной защиты;

в) работа конвейера при неисправной защите от пробуксовки, заштыбовки, от схода ленты в сторону и снижения скорости, при трении ленты о конструкции конвейера и элементы крепи выработки;

г) одновременное управление автоматизированной конвейерной линией из двух и более мест (пультов), а также стопорение подвижных элементов аппаратуры способами и средствами, не предусмотренными инструкцией завода-изготовителя;

д) пробуксовка ленты на приводных барабанах из-за ослабления ее натяжения;

е) работа конвейера при неисправных роликах или их отсутствии;

ж) использование резинотросовых лент при износе обкладок рабочих поверхностей на 50 %.

§574. Выработки, оборудованные ленточными конвейерами, должны быть оснащены системами автоматического обнаружения пожаров в начальной стадии.

§575. Система управления ленточными конвейерами должна быть оборудована датчиками давления воды, не допускающими включение и обеспечивающими отключение привода конвейера при падении давления в пожарном трубопроводе ниже нормативной величины. Сигнал об отключении конвейера должен передаваться на пульт горного диспетчера.

§576. Ленточные конвейеры должны быть оборудованы стационарными автоматическими установками пожаротушения, защищающими их на всем протяжении, включая пункты перегруза и натяжные станции.

До оснащения линейной части конвейеров специальными средствами автоматического пожаротушения, защищающими его на всем протяжении, допускается по разрешению технического директора объединения, концерна, ассоциации, акционерного общества и по согласованию с местным органом Гогортехнадзора секционирование конвейерных выработок водоразбрызгивающими установками, предназначенными для локализации и тушения пожаров.

§577. В действующих горных выработках должен быть проложен пожарно-оросительный трубопровод с автоматическим контролем давления воды в точках, определенных главным механиком шахты по согласованию с ВГСЧ. Пожарные трубопроводы должны быть проложены так, чтобы обеспечивалась подача воды для тушения пожара в любой точке горных выработок шахты.

Диаметр трубопровода определяется расчетом, но должен быть не менее 100 мм. Трубопровод должен быть постоянно заполнен водой и обеспечивать в любой точке необходимые для пожаротушения расход

идавление.

Запрещается использование пожарного трубопровода не по назначению (откачка воды и др.), но допускается использование его для борьбы с пылью.

Проектирование трубопроводов должно осуществляться в соответствии с Указаниями по проектированию трубопроводов в подземных выработках угольных шахт.

§ 352. Ленточные конвейеры должны оборудоваться:

а) датчиками бокового схода ленты, отключающими привод конвейера при сходе ленты на сторону более 10 % ее ширины;

б) средствами пылеподавления в местах перегрузок; в) устройствами по очистке лент и барабанов;

г) устройствами, улавливающими грузовую ветвь ленты при ее разрыве, и устройствами, контролирующими целостность тросов ленты в выработках с углом наклона более 10°;

д) средствами защиты, обеспечивающими отключение конвейера при превышении допустимого уровня транспортируемого материала в местах перегрузки, снижении скорости ленты до 75 % номинальной (пробуксовка), превышении номинальной скорости ленты бремсберговых конвейеров на 8 %;

е) устройством для отключения конвейера из любой точки по его длине;

ж) тормозными устройствами; з) блокировочными устройствами, отключающими конвейер при

снижении давления воды в трубопроводе ниже установленной нормы. Для конвейерных линий, работающих с автоматическим или дистанционным управлением, допускается блокировка работы всей линии с давлением воды в самой дальней по направлению ее движения точке участка трубопровода, предназначенного для тушения пожара в кон-

вейерной выработке.

§ 353. Аппаратура автоматического или дистанционного управления конвейерными линиями, кроме средств и устройств, которыми в соответствии с требованиями § 352 оборудуются ленточные конвейеры, должна обеспечивать:

а) включение каждого последующего конвейера в линии только после установления номинальной скорости движения тягового органа предыдущего конвейера;

б) отключение всех конвейеров, транспортирующих груз на остановившийся конвейер, а в линии, состоящей из скребковых конвейеров, при неисправности одного из них − отключение и впереди стоящего;

в) невозможность дистанционного повторного включения неисправного конвейера при срабатывании электрических защит электродвигателя, неисправности механической части конвейера (обрыв или заклинивание рабочего или тягового органа), при срабатывании защит из-за затянувшегося пуска конвейера, снижении скорости ленты до

75 % номинальной (пробуксовки) и превышение номинальной скорости ленты бремсберговых конвейеров на 8 %;

г) местную блокировку, предотвращающую пуск данного конвейера с пульта управления;

д) отключение конвейера при затянувшемся пуске; е) двухстороннюю телефонную или громкоговорящую связь меж-

ду пунктами установки приводов конвейера и пультом управления; ж) блокировку пуска конвейера при отсутствии давления воды в

противопожарном ставе; з) блокировку пуска конвейера при снятом ограждении.

Разработка новых технических средств и системы управления шахтным конвейерным транспортом должна производиться в соответствии с требованиями к автоматизации шахтных конвейеров и конвейерных линий.

§ 357. Запрещается:

а) ремонт, смазка движущихся деталей и очистка конвейеров во время их работы, работа при заштыбованном конвейере и неисправных роликах или при их отсутствии, касание ленты неподвижных элементов конвейерного става или крепи, а также при невыполнении требова-

ний § 352.

§358. Осмотр конвейера, аппаратуры управления, роликов, натяжных и загрузочных устройств, ленты и ее стыков, а также устройств, обеспечивающих безопасность эксплуатации конвейера (тормозных устройств, средств улавливания ленты и т.п.), должен производиться ежесменно сменным инженерно-техническим работником.

Осмотр и проверка работы аппаратуры управления и защиты (датчиков схода и пробуксовки ленты, уровня загрузки, экстренной остановки и др.), устройств, обеспечивающих безопасность эксплуатации конвейера (тормозов, ловителей ленты, блокировки ограждений и др.), средств противопожарной защиты и наличия воды в противопожарном ставе должны проводиться один раз в сутки механиком участка или специально назначенным лицом.

§68. В течение всей смены бригадир, звеньевой, рабочий должны следить за безопасным состоянием места работы, исправностью обслуживаемого оборудования и приспособлений, средств защиты и контроля.

При обнаружении признаков опасности бригадир, звеньевой, рабочий должны немедленно прекратить работу и уйти в безопасное ме-

сто, сообщив об этом сменному инженерно-техническому работнику или горному диспетчеру.

При неисправности машин и оборудования (приспособлений) бригадир, звеньевой, рабочий обязаны принять меры по их устранению. Если устранить неисправность своими силами невозможно, необходимо сообщить о ней сменному инженерно-техническому работнику или горному диспетчеру.

Надзор за соблюдением ПБ возложен государством на Госгортехнадзор России. При возникновении производственных аварий вследствие невыполнения ПБ к лицам, виновным в нарушениях, применяют наказания как административные, так и уголовные.

2. СОСТОЯНИЕ ПОЖАРОБЕЗОПАСНОСТИ НА ЛЕНТОЧНЫХ КОНВЕЙЕРАХ И ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОЖАРОВ

При решении вопросов обеспечения пожаробезопасности ленточных конвейеров считают, что возникающие пожары – это объективный факт, а поэтому необходимо разрабатывать технические средства, исключающие, предупреждающие и локализующие пожары.

К средствам исключающим относят конвейерные трудносгораемые ленты (ОСТ 153-12.2-001-97). Разработка рецептур конвейерных лент, которые не загораются от трения, сопряжена как с техническими трудностями, так и с экономическими. Стремление к повышению температуры, при которой лента загорается от трения, с 350 до 500 °С не принесет ожидаемого результата, так как при такой температуре она сама может стать источником загорания штыба и угольной мелочи.

Ксредствам предупреждающим относят датчики контроля скорости (пробуксовки) и поперечного схода конвейерной ленты. Расследования пожаров на ленточных конвейерах [1] показали, что в половине случаев датчики не были установлены или были шунтированы в системах автоматизированного управления. Факты свидетельствуют о низкой культуре и дисциплине технической эксплуатации ленточных конвейеров и незащищенности аппаратуры автоматизации от шунтирования.

Ксредствам локализующим относят автоматические установки водяного пожаротушения. Наиболее совершенная из них – УАП – снабжена сигнализирующим электроконтактным манометром для контроля за необходимым давлением воды в пожарно-оросительном тру-

бопроводе. Уязвимыми местами подобных установок являются незащищенность от шунтирования и возможное отсутствие воды в ставе.

Кажущийся внушительным арсенал перечисленных средств не приносит желаемых результатов по предотвращению и своевременному тушению пожаров. Ретроспективный анализ подтверждает этот вывод: число пожаров неумолимо растет. Для угольной промышленности наиболее представительная статистика за период с 1981 по 1991 год (наибольшее количество ленточных конвейеров в работе) [1]. Число пожаров на шахтных ленточных конвейерах с 14 в 1981 г. возросло до 44 в 1991 г. В последнее десятилетие число шахт в Российской Федерации существенно сократилось. Часть шахт отошла в результате образования независимых государств (Украина, Казахстан и др.). Другая часть шахт закрыта из-за нерентабельности и в результате реструктуризации угольной отрасли. Однако острота проблемы осталась. Только в Кузбассе [2] на шахтных ленточных конвейерах произошло 6 пожаров в 1996 г., 9 пожаров – в 1997 г. По последним сведениям [3] на шахтах России ежегодно происходит 9-11 возгораний, связанных с эксплуатацией ленточных конвейеров, в том числе до 5 крупных пожаров с большим материальным ущербом и даже человеческими жертвами.

По данным ВНИИГД распределение пожаров по местам их возникновения на ленточных конвейерах представлено следующим образом: 64 % – на приводной станции, 25,5 % – на линейном ставе, 10,8 %

– на натяжной станции. По источникам загорания распределение следующее: 29,6% – трение при заштыбовке приводной станции; 13,2% – трение о неисправные и изношенные ролики; 11,2% – короткое замыкание электрооборудования и кабелей; 10,8% – трение ленты о неподвижные элементы; 8,4% – выброс и загорание перегретого минерального масла; 5,6% – трение при заклинивании натяжного барабана; 5,6% – трение в редукторе; 2,8% – трение в подшипниках электродвигателя; 2,8% – трение в результате ослабления натяжения ленты; 2,0% – воспламенение вулканизатора; 3,2% – неустановленные причины.

Изучение результатов расследования пожаров на ленточных конвейерах позволяет сделать вывод: зачастую следствие называют причиной. Такая подмена понятий дезориентирует при выработке мероприятий или при разработке средств, направленных на обеспечение пожаробезопасности ленточных конвейеров. Например, часто встречающаяся «причина» – пробуксовка ленты на приводных барабанах.